师:同学们,今天我们学习人教版九年级数学 22 章二次函数 9 习题课。本节课目标是巩固二次函数的图像与性质,利用二次函数图像,通过数形结合的方法,求解二次函数的增减性、最值等问题。本节课重点同样是利用二次函数图像,借助数形结合来求二次函数的增减性、最值等。之前我们学习了二次函数的顶点式、一般式,知道二次函数的图像是一条抛物线。现在,请同学们从开口方向、对称轴、顶点坐标、增减性、最值这五个方面,对二次函数的图像与性质进行复习,填写下面表格。
二次函数的开口方向与 a 有关,a 大于 0 时开口向上,a 小于 0 时开口向下。二次函数的对称轴、顶点坐标、增减性,请同学们结合二次函数图像,通过数形结合的方式理解记忆。二次函数的最值与二次函数顶点的纵坐标相关。接下来,我们用例一来热身。
例一给出的是二次函数的顶点式,这里 a 为 -1,小于 0,所以抛物线开口向下。从解析式能直接得出它的对称轴以及顶点坐标。有了这些信息,我们就能快速画出二次函数草图。由图像可知,在对称轴左侧,即 x 小于 1 时,y 随 x 的增大而增大;在对称轴右侧,即 x 大于 1 时,y 随 x 的增大而减小。当 x 等于 1 时,函数有最大值为 3。
下面请同学们看问一,思考如何比较 Y1 与 Y2 的大小呢?一种方法是,已知两点横坐标,我们可以将其代入解析式求出函数值,进而比较大小,这是个很好的方法。那大家想想还有其他方法吗?其实,从所给解析式能知道它的开口方向、对称轴以及顶点坐标是(1,K),这样我们就能画出二次函数草图。接着,根据两点横坐标能确定两点位置,从而比较出 Y1 与 Y2 的大小。下面我们来看两种方法的解题过程。
第一种是代数方法,同学们看具体格式。第二种是画出图像,找到两点位置,用数形结合方法比较 Y1 与 Y2 的大小。接下来看问 2,请同学们思考,问 2 和问一的区别是什么?很明显,两点横坐标由数字变成了字母。那还能用刚才两种方法求解吗?我们试试。
第一种方法,将点坐标代入解析式得到 Y1 与 Y2,显然用代数方法无法直观比较大小。那怎么比较 Y1 与 Y2 的大小呢?同学们可以试试。这里我们用做差的方法来比较 Y1 与 Y2 的大小,做差过程中用到平方差公式因式分解,然后判断两个因式正负,从而得出 Y1 与 Y2 的大小关系。再看第二种方法,同样先画出二次函数草图,因为 m 小于 n 小于 1,所以能找到两点位置,这样就能直观比较出 Y1 与 Y2 的大小。
我们小结一下例一,当给定二次函数解析式,要能快速准确判断开口方向,求出对称轴、顶点坐标,进而画出图像,利用图像得出其性质。比较函数值大小,可以把点坐标代入解析式求函数值比较,这是代数方法;也可以画出函数图像,找到两点位置,通过数形结合比较函数值大小。
接下来看拓展,拓展中 a 为 -1 小于 0,抛物线开口向下。题目涉及求增减性问题,所以考虑求二次函数对称轴,这里 b 是 2M,直接用公式对称轴 x 等于 -b / 2a,就能求出抛物线对称轴。画出二次函数草图,由图像可知,在对称轴左侧,即 x 小于 m 时,y 随 x 增大。而题目条件是 x 小于 1 时,y 随 x 增大。显然,m 等于 1 时符合题意。但做题时思考要全面。
将函数图像向右平移,会发现 x 小于 1 的图像是整个 y 随 x 增大而增大图像的一部分,此时 m 大于 1 也成立。如果把函数图像向左平移,x 小于 1 的图像不但包含对称轴左侧所有图像,还包含对称轴右侧一部分图像,就不符合 x 小于 1 时 y 随 x 增大这个条件了。所以本题答案是 m 大于等于 1。
